Formålet med denne øvelse er eksperimentelt at eftervise Joules lov, ?E=U*I*????E=R*I2*??. Vi kan udtrykke denne formel således: Den energi, ?E, der afsættes i en resistor når der løber en strøm, I, i perioden, ??, er proportional med I2 og med ??. Proportionalitetskonstanten er R.
Teori
Når energi omsættes i en resistor vil det afsættes som varme, og kan dermed beregnes med Joules varmelov, der lyder P=R*I2. Denne lov findes ved at kombinere formlen for effekt P=U*I og Ohms lov U=R*I.
Da effekten betegnes som energi pr. tid Js=P, kan det skrives som
Js=R*I2?E=R*I2*??
Forsøget skal i teorien foregå i et komplet isoleret system, men da dette ikke er praktisk muligt for os, antager vi i stedet teoretisk at Eindre=0 eller Q=E. Dette muliggør at vi kan regne ud fra at den tilførte energi er lig med den omsatte energi, da energi ikke bare kan forsvinde.
Formlen for tilført energi Q lyder: Q=m*c*?T. Da den tilførte energi altså, som sagt, er lig med den omsatte energi, får vi formlen: R*I2*??=m*c*?T.
Formlen E=R*I2*?? udtrykker to matematiske sammenhænge:
E=R*I2*??E er ligefrem proportional med ??, når R og I fastholdes.
E=R*??*I2E er ligefrem proportionel med I2, når R og ?? fastholde.
Vi vil eftervise Joules lov ved at lave to måleserier, som kontrollerer ovennævnte to proportionaliteter.
Det er gratis at oprette en konto